Las ondas de sonido se pueden usar para sostener un objeto en el aire, y una nueva técnica incluso funciona en espacios llenos de gente.

física


17 de junio de 2022

Un holograma de conejo flotaba sobre un conejo impreso en 3D

Un holograma de conejo flotaba sobre un conejo impreso en 3D

Ryuji Hirayama, Colegio Universitario de Londres

Las ondas ultrasónicas se han utilizado para hacer levitar objetos en espacios llenos de gente para crear pantallas similares a hologramas. Tal levitación acústica anteriormente solo ha sido práctica en habitaciones vacías, pero un nuevo algoritmo puede reajustar rápidamente las ondas de sonido cuando golpean un obstáculo para mantener el objeto en el aire.

Las ondas sonoras están formadas por partículas de aire que se mueven juntas. Cuando se manipulan adecuadamente, pueden recoger y mover objetos. Sin embargo, si las ondas sonoras golpean otro objeto que las refleja o las dispersa, el objeto levitado puede caer.

Ryuji Hirayama del University College London y sus colegas han utilizado previamente el sonido para hacer levitar cuentas luminosas y crear formas flotantes en 3D. Ahora han desarrollado una técnica informática que les permite levitar y manipular objetos sobre superficies irregulares y objetos cercanos.

Hirayama y sus colegas utilizaron 256 pequeños altavoces dispuestos en una cuadrícula para hacer levitar objetos con ondas ultrasónicas de forma precisa. Cuando estas ondas de sonido golpean objetos que normalmente se dispersarían, como una pared o una planta de interior, un algoritmo informático ajustó rápidamente su forma para mantener la levitación.


Los investigadores demostraron su técnica imprimiendo en 3D un pequeño conejo de plástico y luego levitando objetos cercanos. En un experimento, hicieron que bolas brillantes volaran alrededor del conejo en forma de mariposa, cuyas «alas» podían controlarse con el movimiento de los dedos de un investigador.

En otro caso, levitaron un trozo de tela casi transparente sobre el conejo y lo rotaron mientras un proyector proyectaba imágenes del conejo sobre él. El resultado fue lo que parecía ser un holograma de conejo en 3D flotando sobre su contraparte de plástico.

También levitaron una gota de pintura sobre un vaso de agua. Esto demostró que su algoritmo funciona incluso cuando los objetos que pueden cambiar de forma están suspendidos sobre una superficie que puede tambalearse cuando refleja el sonido.

Bruce Drinkwater, de la Universidad de Bristol en el Reino Unido, dice que la nueva técnica podría usarse para proyectar información en exhibiciones de museos o anuncios con mucho «factor sorpresa». También podría usarse en ingeniería química, usando ondas de sonido para mezclar materiales sin que nadie tenga que tocarlos. El nuevo método parece más robusto que los anteriores, por lo que podría practicar la levitación acústica de manera más amplia, dice.

Hirayama dice que él y sus colegas solo han considerado la levitación acústica en salas llenas de objetos que dispersan el sonido y que no se mueven en absoluto o se mueven de pocas formas predecibles, como una mano tratando de tocar un holograma que levita. Su próximo objetivo es perfeccionar su manipulación de objetos en el aire usando sonidos mientras todo en la habitación se mueve de formas inesperadas e imprevistas.

«Queremos que esta tecnología sea práctica y que reaccione a los objetos en tiempo real», dice.

Referencia de la revista: avances científicosDOI: 10.1126/sciadv.abn7614

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